人造卫星宇宙速度练习卷B

《人造卫星、宇宙速度》测验题B

一、选择题（每小题中至少有一个选项是正确的）

1．如图1所示，a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地

球卫星，a 、b 质量相同，且小于c 的质量，则 （ ） A ．b 所需向心力最小

B ．b 、c 周期相等，且大于a 的周期

C ．b 、c 的向心加速度相等，且大于a 的向心加速度

D ．b 、c 的线速度大小相等，且小于a 的线速度

2．绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重

状态，物体 （ ） A ．不受地球引力作用 B ．所受引力全部用来产生向心加速度 C ．加速度为零 D ．物体可在飞行器悬浮

3．两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为1∶2，两行星半径之比为2∶1 ，则 （ ）

A ．两行星密度之比为4∶1

B ．两行星质量之比为16∶1

C ．两行星表面处重力加速度之比为8∶1

D ．两卫星的速率之比为4∶1

4．地球上有两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星，相对自己静止不动，则这两位观察者的位置以及两颗人造卫星到地球中心的距离可能是（ ） A ．一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等

B ．一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍

C ．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等

D ．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍

5．卫星在到达预定的圆周轨道之前，最后一节运载火箭仍和卫星连接在一起，卫星先在大气层外某一轨道a 上绕地球做匀速圆周运动，然后启动脱离装置，使卫星加速并实现星箭脱离，最后卫星到达预定轨道．星箭脱离后 （ ）

A ．预定轨道比某一轨道a 离地面更高，卫星速度比脱离前大

B ．预定轨道比某一轨道a 离地面更低，卫星的运动周期变小

C ．预定轨道比某一轨道a 离地面更高，卫星的向心加速度变小

D ．卫星和火箭仍在同一轨道上运动，卫星的速度比火箭大

6．已知万有引力常量G ，某行星的半径和绕该星表面运行的卫星的周期，可以求得下面哪些量 （ ）

A ．该行星的质量

B ．该行星表面的重力加速度

C ．该行星的同步卫星离其表面的高度

D ．该行星的第一宇宙速度

7．设地面附近重力加速度为g ， 地球半径为R 0，人造地球卫星圆形运行轨道半径为R ，那么以下说法正确的是： ( )

A ．卫星在轨道上向心加速度大小为g R

R 22

B ．卫星在轨道上运行速度大小为R g

R 20

C ．卫星运行的角速度大小为

g

R R 203

D ．卫星运行的周期为g

R R 2

03

2π

。

8．地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F 1，向心加速度为a 1，

线速度为v 1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F 2，向心加速度为a 2，线速度为v 2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F 3，向心加速度为a 3，线速度为v 3，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g ，第一宇宙速度为v ，假设三者质量相等，则 （ ） A ．F 1=F 2＞F 3 B ．a 1=a 2=g ＞a 3 C ．v 1=v 2=v ＞v 3 D ．ω1=ω3＜ω2 9．地球同步卫星到地心的距离r 可由r 3

=

2

224πc b a 求出.已知式中a 的单位是m ，b 的单位是

s ，c 的单位是m/s 2

，则 （ ） A ．a 是地球半径，b 是地球自转的周期，c 是地球表面处的重力加速度

图1

B．a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度

C．a是赤道周长，b是地球自转的周期，c是同步卫星的加速度

D．a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度

10．根据观测，某行星外围有一模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，测出了环中各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离R，则以下判断中正确的是（）A．若v与R成正比，则环是连续物 B．若v与R成反比，则环是连续物

C．若v2与R反比，则环是卫星群 D．若v2与R正比，则环是卫星群

二、填空题

11．某一星球的第一宇宙速度为v，质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为G，由此可知这个星球的半径是_______。

12．某人站在星球上以速度v1竖直上抛一物体，经t秒后物体落回手中，已知星球半径为R，现将此物沿星球表面平抛，要使其不再落回球，则抛出的速度至少为。

13．天文学家根据天文观测宣布了下列研究成果：银河系中可能存在一个大“黑洞”，接近“黑洞”的所有物质，即使速度等于光速也被“黑洞”吸入，任何物体都无法离开“黑洞”。距离“黑洞”r=×1012 m的星体以v=2×106 m/s的速度绕其旋转，则“黑洞”的质量为_______。引力常量G=×10-11N·m2/kg2.

14．假设站在赤道某地的人，恰能在日落后4小时的时候，恰观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星，若该卫星是在赤道所在平面内做匀速圆周运动，又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的倍，试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期为_________s。

三、计算题

15．某星球上，宇航员用弹簧秤称得质量为m的物体重量为F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得环绕周期为T，试求该星球的质量。

16．一组太空人乘太空穿梭机，去修理位于离地球表面×105m的圆形Array轨道上的哈勃太空望远镜H。机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道

并关闭推动火箭，而望远镜则在穿梭机前方数公里处，如图所示，设G

为引力常数，而M E为地球质量。（已知：地球半径为×106m）。

⑴在穿梭机内，一质量为70kg的太空人的视重是多少

⑵计算轨道上的重力加速度、速率和周期。